内容正文:
2024-2025学年高一数学上学期期中期末重难点归类及真题训练 (人教A版2019必修第一册)
第02讲 充分必要与逻辑用语
一、充分条件与必要条件
1.充分条件与必要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;
p⇒q且qp
p是q的充分不必要条件
pq且q⇒p
p是q的必要不充分条件
p⇔q
p是q的充要条件
pq且qp
p是q的既不充分也不必要条件
2.必记结论
集合判断法判断充分条件、必要条件
若p以集合A的形式出现,q以集合B的形式出现,即,
p是q的充分条件
p是q的必要条件
p是q的充分不必要条件
p是q的必要不充分条件
p是q的充要条件
且
p是q的既不充分也不必要条件
二、全称量词命题与存在量词命题
1.全称量词和存在量词
量词名称
符号表示
常见量词
全称量词
所有、一切、任意、全部、每一个等
存在量词
存在一个、至少一个、有些、某些等
2.含有一个量词的命题的否定
全称量词命题的否定是存在量词命题,存在量词命题的否定是全称量词命题,如下所示:
命题
命题的否定
重难点01判断命题的真假
【解题必备】判断方法:
由命题的条件通过推理一定可以得出命题的结论,则该命题为真命题;
由命题的条件通过推理不一定能得出命题的结论,则该命题为假命题。
例1.下列命题是真命题的是( )
A.且 B.或
C. D.方程有实根
例2.对于任意两个集合A与B,下列命题中是假命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则或
【跟踪练习】
练习1.下列命题中正确的个数有( ).
①如果,那么;②如果,且那么;
③,则;④若,则.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
练习2.下列命题:
①矩形既是平行四边形又是圆的内接四边形;
②菱形是圆的内接四边形且是圆的外切四边形;
③方程的判别式大于0;
④周长相等的两个三角形全等或面积相等的两个三角形全等;
⑤集合 是集合A的子集,且是的子集.
其中真命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
练习3.下列命题中真命题有 .
①是一元二次方程;
②函数的图象与x轴有一个交点;
③互相包含的两个集合相等;
④空集是任何集合的真子集.
练习4.判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)如果a、b都是奇数,那么是偶数;
(2)一组对边平行且两对角线等长的四边形是平行四边形;
(3)如果,那么.
重难点02判断充分、必要条件
【解题必备】充分、必要条件的判断方法:
(1)命题判断法
①如果命题:“若,则”为真命题,那么是的充分条件,同时是的必要条件;
②如果命题:“若,则”为假命题,那么不是的充分条件,同时也不是的必要条件.
(2)集合法:(小集合可以推出大集合)若对应的集合为,对应的集合为,
若,则是的充分条件;若,则是的必要条件.
例3.已知x,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
例4.下列所给的各组中,p是q的什么条件(“充分而不必要条件”“必要而不充分条件”“充要条件”“既不充分又不必要条件”)?
(1)p:,q:;
(2)p:,q:且;
(3)p:,q:;
(4)p:a是自然数;q:a是正数.
【跟踪练习】
练习1.在下列若则的命题中,是的必要条件的命题是( )
A.若四边形的一组邻边相等,则四边形是平行四边形
B.若两个三角形的周长相等,则这两个三角形全等
C.若,则
D.若是无理数,则也是无理数
练习2.已知,,则“,”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
练习3.已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
练习4.已知,,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
重难点03探究充分、必要条件
【解题必备】
在解答问题时务必看清设问方式,明确哪个是条件,哪个是结论,然后根据充分、必要、充要条件的概念作出准确的判断。
例5.设是实数,使得不等式成立的一个充分而不必要的条件是( )
A. B. C. D.
例6.“集合至多含有一个元素”的一个充分非必要条件是 .
【跟踪练习】
练习1.(多选)设,则成立的必要而不充分条件是( ).
A. B. C. D.
练习2.“”的一个必要非充分条件是 .
练习3.(1)的一个充分非必要条件可以是 ;
(2)且的一个必要非充分条件可以是 .
练习4.方程有实根的充要条件是 ,方程有实根的一个充分而不必要条件可以是 .
重难点04根据充分(不必要)条件求参数
【解题必备】充分不必要条件求参数:
(1)利用定义,,
(2)转化条件,一般可以通俗的视为“小推大”
(3)根据定理、有关性、图像等等将问题转化为最值、恒成立等,得到关于参数的方程或不等式组可解的
例7.已知条件,条件,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
例8.设全集,集合,集合.
(1)当时,求及;
(2)若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
【跟踪练习】
练习1.若是不等式成立的充分不必要条件,则实数a的取值范围是 .
练习2.不等式成立的充分非必要条件是,则m的取值范围是 .
练习3.已知,且是的充分条件,则实数可以是( )
A.3 B.1 C. D.
练习4.设集合..
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
重难点05根据必要(不充分)条件求参数
【解题必备】必要不充分条件求参数:
与充分不必要不同的是:,
例9.(多选)若是的必要不充分条件,则实数的值为( )
A.0 B. C. D.3
例10.(多选)若不等式成立的必要条件是,则实数的取值可以是( )
A. B. C.0 D.1
【跟踪练习】
练习1.已知:,:,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
练习2.已知集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”成立的必要条件,求实数的取值范围.
练习3.已知命题:方程没有实数根,若是真命题,实数的取值集合为.
(1)求实数的取值集合;
(2)集合,若是的必要条件,求的取值范围.
练习4.已知.
(1)若,则是的什么条件?
(2)若的必要不充分条件是,求实数的取值范围.
重难点06证明充要条件
【解题必备】
(1)证明充要条件时要从充分性和必要性两个方面分别证明,首先分清哪个是条件,哪个是结论,然后确定推出方向,即充分性需要证明“条件”⇒“结论”,必要性需要证明“结论”⇒“条件”.
(2)若对应的集合为,对应的集合为,且是的充要条件,则
例11.证明:“四边形ABCD是平行四边形”是“四边形ABCD的对角线互相平分”的充要条件.
例12.求证:方程有两个同号且不相等的实根的充要条件是.
【跟踪练习】
练习1.求证:是是等边三角形的充要条件.(这里,,是的三边边长).
练习2.证明:“是方程的实数根”的充要条件是“”.
练习3.设分别为的三边的长,求证:关于的方程与有公共实数根的充要条件是.
练习4.求方程至少有一个负根的充要条件.
重难点07判断全称、存在量词命题的真假及其否定
【解题必备】
(1)要判定一个全称量词命题为真命题,需要进行推理证明,或用前面已经学过的定义、定理作证明,而要判断其为假命题,只需举出一个反例即可.
(2)判断存在量词命题“”的真假性的关键是探究集合中的存在性.若找到一个元素,使成立,则该命题是真命题;若不存在,使成立,则该命题是假命题
例13.已知命题:“”,则为( )
A. B.
C.不存在 D.
例14.下列命题中,假命题的个数是( )
(1);
(2);
(3),方程恰有一解;
(4)两个无理数的和一定是无理数.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【跟踪练习】
练习1.命题“,”的否定是 .
练习2.(多选)若集合,集合,则正确的结论是( )
A.; B.; C. D.
练习3.已知命题:,;命题:,,则( )
A.和都是真命题 B.和都是真命题
C.和都是真命题 D.和都是真命题
练习4.(多选)下列命题中,为真命题的是( )
A. B.,使同时被3和4整除
C. D.
重难点08根据含量词命题的真假求参数
【解题必备】含量词命题求参数范围的2类题型:
(1)全称量词命题的常见题型是“恒成立”问题,全称量词命题为真时,意味着命题对应的集合中的每一个元素都具有某种性质,所以利用代入可以体现集合中相应元素的具体性质;也可以根据函数等数学知识来解决.
(2)存在量词命题的常见题型是以适合某种条件的结论“存在”“不存在”“是否存在”等语句表述.解答这类问题,一般要先对结论作出肯定存在的假设,然后从肯定的假设出发,结合已知条件进行推理证明,若推出合理的结论,则存在性随之解决;若导致矛盾,则否定了假设.
例15.若命题:“,”为假命题,则实数a的取值范围为 .
例16.若命题“,”为真命题,则实数a可取的最小整数值是( )
A. B.0 C.1 D.3
【跟踪练习】
练习1.已知命题“”是假命题, 则的取值范围为( )
A. B. C. D.
练习2.已知命题且,命题恒成立,若与不同时为真命题,则的取值范围是 .
练习3.设全集,集合,集合.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若命题“,则”是真命题,求实数a的取值范围.
练习4.已知命题p:,,命题q:,使得
(1)若命题p为真命题,求实数m的取值范围;
(2)若命题p和命题q有且仅有一个真命题,求实数m的取值范围.
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第02讲 充分必要与逻辑用语
一、充分条件与必要条件
1.充分条件与必要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;
p⇒q且qp
p是q的充分不必要条件
pq且q⇒p
p是q的必要不充分条件
p⇔q
p是q的充要条件
pq且qp
p是q的既不充分也不必要条件
2.必记结论
集合判断法判断充分条件、必要条件
若p以集合A的形式出现,q以集合B的形式出现,即,
p是q的充分条件
p是q的必要条件
p是q的充分不必要条件
p是q的必要不充分条件
p是q的充要条件
且
p是q的既不充分也不必要条件
二、全称量词命题与存在量词命题
1.全称量词和存在量词
量词名称
符号表示
常见量词
全称量词
所有、一切、任意、全部、每一个等
存在量词
存在一个、至少一个、有些、某些等
2.含有一个量词的命题的否定
全称量词命题的否定是存在量词命题,存在量词命题的否定是全称量词命题,如下所示:
命题
命题的否定
重难点01判断命题的真假
【解题必备】判断方法:
由命题的条件通过推理一定可以得出命题的结论,则该命题为真命题;
由命题的条件通过推理不一定能得出命题的结论,则该命题为假命题。
例1.下列命题是真命题的是( )
A.且 B.或
C. D.方程有实根
【答案】B
【详解】对于A, 为真命题,为假命题,故且为假命题,
对于B,为假命题,为真命题,所以或为真命题,
对于C,为假命题,
对于D,,故方程没有实数根,故D错误,
故选:B
例2.对于任意两个集合A与B,下列命题中是假命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则或
【答案】D
【详解】解:对于A项,若,则对,有,则,则A项正确;
对于B项,若,则对,有,则,则B项正确;
对于C项,对,有,对,有,
所以,集合的所有元素相同,即,则C项正确;
对于D项,如,显然,故D项错误,
故选:D
【跟踪练习】
练习1.下列命题中正确的个数有( ).
①如果,那么;②如果,且那么;
③,则;④若,则.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】对于①:可得,①正确;
对于②:可得,②正确;
对于③:则或,③错误;
对于④:可得,④正确.
故选:C.
练习2.下列命题:
①矩形既是平行四边形又是圆的内接四边形;
②菱形是圆的内接四边形且是圆的外切四边形;
③方程的判别式大于0;
④周长相等的两个三角形全等或面积相等的两个三角形全等;
⑤集合 是集合A的子集,且是的子集.
其中真命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】对于①,矩形是平行四边形,同时矩形有外接圆,故正确;
对于②,菱形不一定有外接圆,故错误,
对于③,方程的判别式为,故正确,
对于④,周长或者面积相等的三角形不一定全等,故错误,
对于⑤,,故正确;
故选:C.
练习3.下列命题中真命题有 .
①是一元二次方程;
②函数的图象与x轴有一个交点;
③互相包含的两个集合相等;
④空集是任何集合的真子集.
【答案】②③
【详解】①中,当时,是一元一次方程,①错误;
②中,令,则,所以函数的图象与x轴有一个交点,②正确;
③中,互相包含的两个集合相等,③正确;
④中,空集不是本身的真子集,④错误.
练习4.判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)如果a、b都是奇数,那么是偶数;
(2)一组对边平行且两对角线等长的四边形是平行四边形;
(3)如果,那么.
【答案】(1)真命题,理由见解析;
(2)假命题,理由见解析;
(3)真命题,理由见解析.
【详解】(1)根据数的性质知如果a、b都是奇数,那么是偶数,
可设,其中,则,,则其为偶数,则其为真命题;
(2)一组对边平行且两对角线等长的四边形还可能是等腰梯形,故其为假命题;
(3)如果,则,则,故其为真命题.
重难点02判断充分、必要条件
【解题必备】充分、必要条件的判断方法:
(1)命题判断法
①如果命题:“若,则”为真命题,那么是的充分条件,同时是的必要条件;
②如果命题:“若,则”为假命题,那么不是的充分条件,同时也不是的必要条件.
(2)集合法:(小集合可以推出大集合)若对应的集合为,对应的集合为,
若,则是的充分条件;若,则是的必要条件.
例3.已知x,,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【详解】,而
同样,而,所以充分性、必要性都不成立.
故选:D
例4.下列所给的各组中,p是q的什么条件(“充分而不必要条件”“必要而不充分条件”“充要条件”“既不充分又不必要条件”)?
(1)p:,q:;
(2)p:,q:且;
(3)p:,q:;
(4)p:a是自然数;q:a是正数.
【答案】(1)p是q的充分而不必要条件
(2)p是q的充要条件
(3)p是q的必要而不充分条件
(4)p是q的既不充分又不必要条件.
【详解】(1)当时,成立;
当时,或.
所以p是q的充分而不必要条件.
(2)由,即为且,所以p是q的充要条件.
(3)由,得,且,
则,不一定有,
故p是q的必要而不充分条件.
(4)0是自然数,但0不是正数,故不可推出;
又是正数,但不是自然数,故不可推出,
故p是q的既不充分又不必要条件.
【跟踪练习】
练习1.在下列若则的命题中,是的必要条件的命题是( )
A.若四边形的一组邻边相等,则四边形是平行四边形
B.若两个三角形的周长相等,则这两个三角形全等
C.若,则
D.若是无理数,则也是无理数
【答案】C
【详解】对于A:因为不是的充分条件,则不是的必要条件,故A错误;
对于B:若一个三角形三边分别为5,6,9,另一三角形三边分别为6,6,8,
两个三角形周长相等,却不全等,则不是的必要条件,故B错误;
对于C:由可以推出,所以是的充分条件,
则是的必要条件,故C正确;
对于D:若,则,不是无理数,不是的充分条件,则不是的必要条件,故D错误;
故选:C
练习2.已知,,则“,”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【详解】因为,,则“,,所以,
所以“,”是“”的充分条件;
当,可满足,
所以“,”是“”的不必要条件.
故选:A.
练习3.已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】解:由,可得或;
由可得且,
所以由不能推出,但由能推出,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
练习4.已知,,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
【答案】D
【详解】若,,,则,则,
∴“”是“”的不充分条件;
若,∵,∴,即,
∴“”是“”的必要条件;
综上,“”是“”的必要不充分条件.
故选:D.
重难点03探究充分、必要条件
【解题必备】
在解答问题时务必看清设问方式,明确哪个是条件,哪个是结论,然后根据充分、必要、充要条件的概念作出准确的判断。
例5.设是实数,使得不等式成立的一个充分而不必要的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由得,,
由题意可知正确选项中的不等式所对应的集合应该是的一个真子集,
显然A,B,D中对应的集合不满足,而对应的集合是的真子集,
故选:C
例6.“集合至多含有一个元素”的一个充分非必要条件是 .
【答案】(答案不唯一).
【详解】由方程,
当时,即为,解得,此时满足题意;
当时,要使得集合中至多含有一个元素,
则满足,解得,
综上可得,方程至多一个解时,实数的取值范围为,
所以集合中至多含有一个元素的一个充分不必要条件为.
故答案为:(答案不唯一).
【跟踪练习】
练习1.(多选)设,则成立的必要而不充分条件是( ).
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】对于A,一方面:取,则,但;另一方面:若,则;
所以是成立的必要而不充分条件,故A选项符合题意;
对于B,一方面:若,则;另一方面:若,则;
所以是成立的既不必要也不充分条件,故B选项不符合题意;
对于C,一方面:取,则,但;另一方面:若,则;
所以是成立的必要而不充分条件,故C选项符合题意;
对于D,一方面:若,但;另一方面:若,则;
所以是成立的既不必要也不充分条件,故D选项不符合题意.
故选:AC.
练习2.“”的一个必要非充分条件是 .
【答案】(答案不唯一)
【详解】若可推得,而推不出,
而一定有,但不一定.
故答案为:(答案不唯一)
练习3.(1)的一个充分非必要条件可以是 ;
(2)且的一个必要非充分条件可以是 .
【答案】 ,(答案不唯一) (答案不唯一)
【详解】(1)因为,所以或,
所以的一个充分非必要条件可以是,;
(2)若且,则;
若,则且,或者且,
所以是且的一个必要非充分条件;
故答案为:,;(答案不唯一).
练习4.方程有实根的充要条件是 ,方程有实根的一个充分而不必要条件可以是 .
【答案】 (答案不唯一)
【详解】解:因为方程有实根,
所以,即,解得,
反之,当时,,则方程有实根,
所以是方程有实根的充要条件,
当时,方程有实根,
而当方程有实根时不一定是,
所以是方程有实根的一个充分不要条件.
故答案为:;(答案不唯一).
重难点04根据充分(不必要)条件求参数
【解题必备】充分不必要条件求参数:
(1)利用定义,,
(2)转化条件,一般可以通俗的视为“小推大”
(3)根据定理、有关性、图像等等将问题转化为最值、恒成立等,得到关于参数的方程或不等式组可解的
例7.已知条件,条件,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为是的充分不必要条件,
所以由“”可推出“”,且由“”不能推出“”,
所以,可得.
故选:C.
例8.设全集,集合,集合.
(1)当时,求及;
(2)若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)当时,,又,
所以,或,.
(2)若“”是“”的充分条件,则当且仅当,即,
解得,即实数的取值范围为.
【跟踪练习】
练习1.若是不等式成立的充分不必要条件,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【详解】易知,
因为是不等式成立的充分不必要条件,
所以且等号不能同时取得,解之得,
经检验:等号不能同时取得,显然符合题意.
故答案为:
练习2.不等式成立的充分非必要条件是,则m的取值范围是 .
【答案】
【详解】由题知是的真子集,
所以且等号不同时成立,
解得,
所以m的取值范围是.
故答案为:.
练习3.已知,且是的充分条件,则实数可以是( )
A.3 B.1 C. D.
【答案】A
【详解】由题意,
若是的充分条件,则当且仅当,
对比选项可知实数可以是3.
故选:A.
练习4.设集合..
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1),
当时,,解得
当时,由得:,解得;
综上,;
(2)由题得,A是B的真子集,所以,且等号不同时成立,
解得,
所以实数的取值范围为.
重难点05根据必要(不充分)条件求参数
【解题必备】必要不充分条件求参数:
与充分不必要不同的是:,
例9.(多选)若是的必要不充分条件,则实数的值为( )
A.0 B. C. D.3
【答案】BC
【详解】由,得或.
解方程,得,
依题意,,,则或,解得或,
所以实数的值为或.
故选:BC
例10.(多选)若不等式成立的必要条件是,则实数的取值可以是( )
A. B. C.0 D.1
【答案】ABC
【详解】由得,因为不等式成立的必要条件是,所以,解得,符合题意的选项有:A,B,C.
故选:ABC
【跟踪练习】
练习1.已知:,:,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设,,
因为是的必要不充分条件,所以,
所以,解得,
当时,,成立,
所以.
故选:A.
练习2.已知集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”成立的必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)因为当时,,
所以.
(2)因为“”是“”成立的必要条件,所以,
当时,,,满足;
当时,,
因为,所以解得;
综上,实数的取值范围为或.
练习3.已知命题:方程没有实数根,若是真命题,实数的取值集合为.
(1)求实数的取值集合;
(2)集合,若是的必要条件,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)若是真命题,则,解得,
所以;
(2)若是的必要条件,则,
又,所以,
所以,解得.
练习4.已知.
(1)若,则是的什么条件?
(2)若的必要不充分条件是,求实数的取值范围.
【答案】(1)p是q的必要不充分条件
(2)
【详解】(1)因为,
当时,,
显然,
所以p是q的必要不充分条件.
(2)由(1)知,
若的必要不充分条件是,则是的必要不充分条件,
则p是的充分不必要条件,
所以,
所以,且两处不能同时取等号,解得,
即.
重难点06证明充要条件
【解题必备】
(1)证明充要条件时要从充分性和必要性两个方面分别证明,首先分清哪个是条件,哪个是结论,然后确定推出方向,即充分性需要证明“条件”⇒“结论”,必要性需要证明“结论”⇒“条件”.
(2)若对应的集合为,对应的集合为,且是的充要条件,则
例11.证明:“四边形ABCD是平行四边形”是“四边形ABCD的对角线互相平分”的充要条件.
【答案】证明见解析
【详解】①先证明充分性:
已知:四边形ABCD是平行四边形,
求证:四边形ABCD的对角线互相平分;
证明:设AC与BD交于点,如图示:
四边形ABCD是平行四边形,
,且,,
,,
四边形ABCD的对角线互相平分,即充分性得证;
②再证必要性:
已知:四边形ABCD的对角线互相平分,
求证:四边形ABCD是平行四边形;
证明:由已知可得,且,,
,,且,,
四边形ABCD是平行四边形,即必要性得证;
综上所述,"四边形ABCD是平行四边形"是"四边形ABCD的对角线互相平分"的充要条件.
例12.求证:方程有两个同号且不相等的实根的充要条件是.
【答案】证明见解析
【详解】先证明充分性:若,设方程的两个实根为,,
则,,,
故方程有两个同号且不相等的实根;
再证明必要性:若方程有两个同号且不相等的实根,
令,
当时,其图象是开口方向朝上,且以为对称轴的抛物线
若关于的方程有两个同号且不相等的实根
则必有两个不等的正根,则函数,有两个正零点,
则,解得;
当时,其图象是开口方向朝下,且以为对称轴的抛物线
若关于的方程有两个同号且不相等的实根
则必有两个不等的负根,
则函数,有两个负零点,
则,无解;
故关于的方程有两个同号且不相等的实根,则的取值范围是;
方程有两个同号且不相等的实根的充要条件是.
【跟踪练习】
练习1.求证:是是等边三角形的充要条件.(这里,,是的三边边长).
【答案】证明见解析
【详解】先证明充分性:
由,
得,
整理得,,
所以,即是等边三角形.
然后证明必要性:
由是等边三角形,则,
所以.
综上所述,是是等边三角形的充要条件.
练习2.证明:“是方程的实数根”的充要条件是“”.
【答案】证明见解析.
【详解】证明:①充分性,当时,,
代入方程,得,解得,充分性成立,
②必要性,当时,代入方程,则,必要性成立,
综上,是方程的实数根的充要条件是.
练习3.设分别为的三边的长,求证:关于的方程与有公共实数根的充要条件是.
【答案】证明见解析
【详解】证明:必要性:设方程与有公共实数根,
则
两式相减并整理,可得
因为,所以,将此式代入中,
整理得,故.
充分性:因为,可得,所以,
将代入方程中,可得,
即,
将代入方程中,可得,
即
故两方程有公共实数根.
所以关于的方程与有公共实数根的充要条件.
练习4.求方程至少有一个负根的充要条件.
【答案】且
【详解】必要性:设,为方程的两根.
∵,∴,
∴方程至少有一个负根应满足:
当正负根各有一个时,则,即,解得.
当有两个负根时,则
解得,
充分性:当且,
当时,,此时两根均为负;
当时,,此时方程正负根各有一个,
综上所述,方程至少有一个负根的充要条件是且.
重难点07判断全称、存在量词命题的真假及其否定
【解题必备】
(1)要判定一个全称量词命题为真命题,需要进行推理证明,或用前面已经学过的定义、定理作证明,而要判断其为假命题,只需举出一个反例即可.
(2)判断存在量词命题“”的真假性的关键是探究集合中的存在性.若找到一个元素,使成立,则该命题是真命题;若不存在,使成立,则该命题是假命题
例13.已知命题:“”,则为( )
A. B.
C.不存在 D.
【答案】B
【详解】命题:“”,
则为
故选:B
例14.下列命题中,假命题的个数是( )
(1);
(2);
(3),方程恰有一解;
(4)两个无理数的和一定是无理数.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】对于(1),取,,(1)错误;
对于(2),取,,(2)正确;
对于(3),当时,方程有无穷多个解,(3)错误;
对于(4),都是无理数,而是有理数,(4)错误,
所以假命题的个数是3.
故选:C
【跟踪练习】
练习1.命题“,”的否定是 .
【答案】,
【详解】命题“,”的否定是,,,
故答案为:,.
练习2.(多选)若集合,集合,则正确的结论是( )
A.; B.; C. D.
【答案】BC
【详解】对于A,,但是,A错误,
对于B,,, B正确,
对于CD,,
,C正确,D错误.
故选:BC.
练习3.已知命题:,;命题:,,则( )
A.和都是真命题 B.和都是真命题
C.和都是真命题 D.和都是真命题
【答案】C
【详解】当时,,所以命题为假命题,则命题为真命题;
当时,,所以命题为真命题,则命题为假命题;
所以和都是真命题.
故选:C
练习4.(多选)下列命题中,为真命题的是( )
A. B.,使同时被3和4整除
C. D.
【答案】BD
【详解】对A:当时,,故A错误;
对B:当时,可同时被3和4整除,B正确;
对C:当时,,故C错误;
对D:当时,,故D正确.
故选:BD.
重难点08根据含量词命题的真假求参数
【解题必备】含量词命题求参数范围的2类题型:
(1)全称量词命题的常见题型是“恒成立”问题,全称量词命题为真时,意味着命题对应的集合中的每一个元素都具有某种性质,所以利用代入可以体现集合中相应元素的具体性质;也可以根据函数等数学知识来解决.
(2)存在量词命题的常见题型是以适合某种条件的结论“存在”“不存在”“是否存在”等语句表述.解答这类问题,一般要先对结论作出肯定存在的假设,然后从肯定的假设出发,结合已知条件进行推理证明,若推出合理的结论,则存在性随之解决;若导致矛盾,则否定了假设.
例15.若命题:“,”为假命题,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【详解】由题意可知,题“”为真命题,
当时,由可得,不符合题意,
当时,根据题意知不等式恒成立则,
解之可得.
故答案为:
例16.若命题“,”为真命题,则实数a可取的最小整数值是( )
A. B.0 C.1 D.3
【答案】A
【详解】因为,即,
又因为,当且仅当时,等号成立,
若,,即,
所以实数a可取的最小整数值是.
故选:A.
【跟踪练习】
练习1.已知命题“”是假命题, 则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意得,
若“”是真命题,
即当时,恒成立,
则,其中,
由,可得,所以
所以命题“”是假命题, 则的取值范围为.
故选:D.
练习2.已知命题且,命题恒成立,若与不同时为真命题,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】当命题为真命题时,,
当命题为真命题时,,即,
所以与同时为真命题时有,解得,
故与不同时为真命题时,的取值范围是.
故答案为:
练习3.设全集,集合,集合.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)若命题“,则”是真命题,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,所以,
所以,即,
所以实数a的取值范围是.
(2)命题“,则”是真命题,所以.
当时,,解得;
当时,,解得,所以.
综上所述,实数a的取值范围是.
练习4.已知命题p:,,命题q:,使得
(1)若命题p为真命题,求实数m的取值范围;
(2)若命题p和命题q有且仅有一个真命题,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:由命题为真命题,
即不等式在上恒成立,即在上恒成立,
则满足,解得,即实数的取值范围为.
(2)解:当时,可得,则,
当且仅当时,即时,等号成立,所以的最小值为,
因为命题,使得为真命题,所以,
由(1)知,命题为真命题时,得,
当命题为真命题,为假命题时,可得;
当命题为真命题,为假命题时,可得,
所以实数的取值范围为.
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